一种反射式腕式心率计及反射式腕式心率测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种反射式腕式心率计，包括微处理器、数码管、LED闪烁电路、发光二极管、光源驱动电路、反射光接收电路、低通放大电路、高通滤波电路和电压比较电路；所述的微处理器为STC89C52芯片；所述的数码管用于显示检测到的心率值；反射光接收电路、低通放大电路、高通滤波电路和电压比较电路依次相连，电压比较电路的输出端接微处理器的外部中断接口；每一次外部中断发生即对应一次心跳发生；微处理器基于预设T时间内的外部中断的次数计算心率值，并将计算得到的心率值在数码管上显示；每一次外部中断发生时，由微处理器控制LED闪烁电路中的LED灯闪烁一次。本发明易于实施，检测精度高。
【专利说明】一种反射式腕式心率计及反射式腕式心率测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种反射式腕式心率计及反射式腕式心率测量方法。
【背景技术】
[0002] 心率，用来描述心动周期的专业术语，是指心脏每分钟跳动的次数。心率不仅反映 人体心血管系统的健康状况，还反映了人体生物运动激烈程度，运动中心率对运动强度的 监测，是国内外运动医学、运动生理学、运动训练学，以及运动心理学界十分感兴趣的问题。
[0003] 近年来国内外致力于开发非接触式传感器，这类传感器的重要特征是测量部分不 侵入机体，不会造成机体创伤，系统传感器集成程度越来越高。目前在国内市场上多数此类 的脉搏血氧仪还是指套式，采用的透射式脉搏血氧仪，这类的装置在实际的测量中受具体 的位置限制而无法方便的起到测量作用，且被测量者在测量时很难同时进行其他的工作， 因此使得透射式脉搏血氧仪急需改进。
[0004] 按照心率监测系统所使用的传感器采样方式的不同，可以分为透射式和反射式两 种。
[0005] 根据Lambert-Beer定律，利用光通过一段已知路径L后的衰减可以定量描述吸光 物质浓度C及吸收系数μ a :
【权利要求】
1. 一种反射式腕式心率计，其特征在于，包括微处理器、数码管、LED闪烁电路、发光二 极管、光源驱动电路、反射光接收电路、低通放大电路、高通滤波电路和电压比较电路； 所述的微处理器为STC89C52芯片； 所述的数码管和LED闪烁电路均与微处理器相接，所述的数码管用于显示检测到的心 率值； 反射光接收电路、低通放大电路、高通滤波电路和电压比较电路依次相连，电压比较电 路的输出端接微处理器的外部中断接口； 光源驱动电路用于驱动发光二极管发光； 反射光接收电路用于检测发光二极管发光经被检测者的手腕的反射光的光强信号； 每一次外部中断发生即对应一次心跳发生；微处理器基于预设T时间内的外部中断的 次数计算心率值，并将计算得到的心率值在数码管上显示； 每一次外部中断发生时，由微处理器控制LED闪烁电路中的LED灯闪烁一次。
2. 根据权利要求1所述的反射式腕式心率计，其特征在于，发光二极管型号 是DLED-660/905-CSL-2，反射光接收电路中的光强检测元件采用光敏二极管型号为 PIN-4. OCSL。
3. 根据权利要求2所述的反射式腕式心率计，其特征在于，反射光接收电路和低通放 大电路如下：光敏二极管的负极接电源正极VCC，光敏二极管的正极接第一运算放大器的 同向输入端；第一运算放大器的输出端和反向输入端之间并联有电容C1和电阻R5,第一运 算放大器的输出端为低通放大电路的输出端；第一运算放大器为LM324型运算放大器；第 一运算放大器同向输入端和反向输入端分别通过电阻R3和R4接地；电阻R3、R4和R5分别 为561^、4.71^以及1]\^;电容(：1为471^。
4. 根据权利要求3所述的反射式腕式心率计，其特征在于，高通滤波电路的结构为：信 号输入端经电容C2接第二运算放大器的同向输入端；第二运算放大器的同向输入端经电 阻R6接地；第二运算放大器的反向输入端与第二运算放大器的输出端短接，第二运算放大 器的反向输入端即为高通滤波电路的输出端；第二运算放大器为LM324型运算放大器；R6 为 1MQ，C2 为 luF。
5. 根据权利要求4所述的反射式腕式心率计，其特征在于，电压比较电路如下：第三运 算放大器的同向输入端为电压比较电路的信号输入端，即接高通滤波电路的输出端；第三 运算放大器的反向输入端经电阻R7接VCC，第三运算放大器的反向输入端还经电阻R8接 地；电压比较电路的输出端与第三运算放大器的输出端之间接有电阻R9,电压比较电路的 输出端经电阻R10接地；电压比较电路的输出端接微处理器的外部中断接口 INT1 ; 第三运算放大器采用LM324运放芯片，R7,、R8、R9和R10分别为3. 3KQ、2. 7KQ、 3. 9K Q 和 2. 4K Q。
6. 根据权利要求5所述的反射式腕式心率计，其特征在于，T为15秒。
7. -种反射式腕式心率测量方法，其特征在于，采用权利要求5所述的反射式腕式心 率计对人体手腕部位进行测量以获得心率值，首先，开启光源驱动电路驱动发光二极管发 光并照射在人体手腕部位； 反射光接收电路检测发光二极管发光经被检测者的手腕的反射光的光强信号；光强信 号依次经过低通放大电路、高通滤波电路和电压比较电路处理后进入微处理器的外部中断 端口； 每一次外部中断发生即对应一次心跳；微处理器基于预设T时间内的外部中断的次数 计算心率值，并将计算得到的心率值在数码管上显示； 每一次外部中断发生时，由微处理器控制LED闪烁电路中的LED灯闪烁一次。
8.根据权利要求6所述的种反射式腕式心率测量方法，其特征在于，T为15秒。
【文档编号】A61B5/024GK104367309SQ201410609129
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】刘江峰 申请人:深圳市莱通光学科技有限公司